唇形科黄芩属(Scutellaria L.)是世界性大属,全属约500种,广泛分布在全球温带和热带山区。黄芩属自1753年建立至今,由于分布广,类群多,形态变异大,物种及属下各分类阶元(亚属、组、亚组)的界定一直存在较大争议,其分类研究难度极大。
黄芩属的药用有效成分研究是药用植物研究的国际热点,相关研究显示该属具有重要的抗癌、抗氧化、消炎等功能,开发潜力巨大,对其开展全面的系统学研究对这一重要资源植物的保护和科学利用具有重要的理论指导意义。
为建立全球黄芩属科学自然的分类系统,并为开展该属的世界性分类修订奠定基础,国家植物标本资源库、植物多样性与特色经济作物重点实验室泛喜马拉雅植物多样性研究组科研人员对该属进行了广泛取样。研究团队基于全球黄芩属206个类群的234个样品(取样覆盖其全球各大洲代表类群)的叶绿体基因组序列,对该属进行了系统发生分析,重建了高分辨率和高支持率的系统发生树。结果显示黄芩属下的几乎所有亚属和组(包括Subg. Scutellaria,Subg. Apeltanthus,Sect. Anaspis,Sect. Lupulinaria,Sect. Perilomia等)均不自然,需要重新界定其属下阶元并建立全新的、自然的属下分类系统。
本研究同时对全球黄芩属进行了叶绿体基因组比较分析。共鉴定了758个SSRs,558个散在重复序列,10个高变异区域(包括trnK–rps16、trnC–petN、petN–psbM、accD–psaI、petA–psbJ、rpl32–trnL、ccsA–ndhD、rps15–ycf1、ndhF和ycf1),为黄芩药材的物种精准快速鉴定和群体遗传学研究提供了重要参考。